题目内容

探究功与物体速度关系的实验中：
（1）为了计算由于橡皮筋做功而使小车获得的速度，在本次实验中小明同学得到了如图的一条纸带，在A、B、C、D四点中应该选用        的速度才符合要求。

A       B                   C                   D
（2）实验中，小车会受到阻力的作用，但这可以使木板倾斜作为补偿，下面操作正确的是
A．放开小车，能够自由下滑即可
B．放开小车，能够匀速下滑即可
C．放开拖着纸带的小车，能够自由下滑即可
D．放开拖着纸带的小车，能够匀速下滑即可
（3）关于探究功与物体速度变化的关系的实验中，下列叙述正确的是
每次实验必须设法算出橡皮筋对小车做功的具体数值
实验中，橡皮筋拉伸的长度没有必要保持一致
小车的长木析应该尽量使其水平
先接通电源，再让小车在橡皮筋的作用下弹出
（4）在各种不同形式的能互相转化的过程中，功扮演着一个重要角色，功的意义在于：它表示有多少数量的能______________，所以说，功是___________________。
（1）__C________        （2）____D_______        （3）___D________  
（4）__发生转化________ 、___能量转化的量度_______   
解：（1）要测量最大速度，应该选用点迹恒定的部分
（2）小车受到重力、支持力、摩擦力和细线的拉力，要使拉力等于合力，必须使重力的下滑分量平衡摩擦力，而摩擦力包括纸带受到的摩擦和长木板的摩擦；
（3）我们用橡皮筋拉动小车的方法，来探究橡皮筋的拉力对小车所做的功与小车速度变化的关系，这是一个非常精妙的设计．直接去测量一个正做变速运动物体所受拉力是很困难的．橡皮筋拉动小车的弹力虽然是个变力，但这个弹力做的功，数值上就等于橡皮筋发生形变时所具的弹性势能，而这个弹性势能又与橡皮筋的形变量相对应；橡皮筋的形变量一定，这个弹力做的功就是一定的．实验时，每次保持橡皮筋的形变量一定，当有n根相同橡皮筋并系在小车上时，n根相同橡皮筋对小车做的功就等于系一根橡皮筋时对小车做的功的n倍，这个设计很巧妙地解决了直接去测量力和计算功的困难．所以我们不用直接测量功的数值，即A错误、B错误．
为了保证小车的动能都是橡皮筋做功的结果，必须平衡摩擦力，长木板要适当的倾斜．所以C错误．
根据打点计时器的使用规则D正确
（4）功是能量转化的量度
点评：本题涉及打点计时器的工作原理和探究功与速度变化关系实验的原理，从实验原理的角度分析即可．
练习册系列答案
相关题目
某实验小组用图1所示装置探究“重锤动能变化与重力对它做功的关系”。实验中，让拖着纸带的重锤从高处由静止自由落下，打点计时器在纸带上打出一系列的点，通过对打下的点进行测量和研究，即可达到实验目的．

小题1: 图2是实验中打下的一条纸带，O点是重物开始下落时打下的起点，该小组在纸带上选取A、B、C、D、E、F、G七个计数点，每两个计数点间还有一个计时点（图中未画出），各计数点与起点O的距离如图所示，已知打点计时器工作频率为50Hz，分别计算B、C、D、E、F五个计数点与O点的速度平方差△v2（△v2= v2- v02）。其中D点应填的数据为：     （保留3位有效数字）
计数点
B
C
D
E
F
速度平方差△v2/（m·s-1）2
1.38
2.45
 
5.52
7.50
小题2:以Δv 2为纵轴，以各计数点到O点的距离h为横轴，在坐标系中做出Δv 2—h图像。若不考虑误差，认为动能的变化量等于重力做的功，利用做出的图线的斜率，可求得当地的重力加速度g′=     ．（保留3位有效数字）
小题3:重锤下落过程中一定受到阻力的作用。若已知当地的重力加速度为g，用这一装置测量重锤下落过程中受到的阻力F的大小，还需测量的物理量是       ， F大小的表达式为：F=     （用符号表示）
（18分）



⑴（6分）某实验小组在利用单摆测定当地重力加速度的试验中：
①用游标卡尺测定摆球的直径，测量结果如图所示，则该摆球的直径为  cm。
②小组成员在试验过程中有如下说法，其中正确的是   。（填选项前的字母）
A．把单摆从平衡位置拉开30º的摆角，并在释放摆球的同时开始计时
B．测量摆球通过最低点100次的时间t，则单摆周期为t/100
C．用悬线的长度加摆球的直径作为摆长，代入单摆周期公式计算得到的重力加速度值偏大
D．选择密度较小的摆球，测得的重力加速度值误差较小
⑵（12分）某同学在探究规格为“6V，3W”的小电珠伏安特性曲线实验中：
①在小电珠接入电路前，使用多用电表直接测量小电珠的电阻，则应将选择开关旋至____档进行测量。（填选项前的字母）
A．直流电压10V             B．直流电流5mA
C．欧姆× 100                D．欧姆× 1
②该同学采用图甲所示的电路进行测量。图中R为滑动变阻器（阻值范围0~20Ω，额定电流1.0A），L为待测小电珠，V为电压表（量程6V，内阻20kΩ），A为电流表（量程0.6A，内阻1Ω），E为电源（电动势8V，内阻不计），S为开关。
Ⅰ．在实验过程中，开关S闭合前，滑动变阻器的滑片P应置于最____端；（填“左”或“右”）
Ⅱ．在实验过程中，已知各元器件均无故障，但闭和开关S后，无论如何调节滑片P，电压表和电流表的示数总是调不到零，其原因是_____点至_____点的导线没有连接好；（图甲中的黑色小圆点表示接线点，并用数字标记，空格中请填写图甲中的数字，如“2点至3点”的导线）
Ⅲ．该同学描绘出小电珠的伏安特性曲线示意图如图乙所示，则小电珠的电阻值随工作电压的增大而______。（填“不变”、“增大”或“减小”）
某实验小组利用拉力传感器和速度传感器探究“动能定理”，如图16，他们将拉力传感器固定在小车上，用不可伸长的细线将其通过一个定滑轮与钩码相连，用拉力传感器记录小车受到拉力的大小。在水平桌面上相距50.0cm的A、B两点各安装一个速度传感器记录小车通过A、B时的速度大小。小车中可以放置砝码。

（1）实验主要步骤如下：
①测量小车和拉力传感器的总质量M1，把细线的一端固定在拉力传感器上另一端通过定滑轮与钩码相连，正确连接所需电路
②将小车停在C点，然后释放小车，小车在细线拉动下运动，记录（     ）
细线拉力及小车通过A、B时的速度  
钩码的质量和小车的质量
C、钩码的质量及小车通过A、B时的速度 
D、小车的质量和细线的长度
③在小车中增加砝码，或减少砝码，重复②的操作。
（2）表1是他们测得的一组数据，其中M是M1与小车中砝码质量m之和，|v22－v21| 是两个速度传感器记录速度的平方差，可以据此计算出动能变化量△E，F是拉力传感器受到的拉力，W是F在A、B间所作的功。表格中△E3=__________，W3=________.(结果保留三位有效数字)
表1 数据记录表
次数
M/kg
|v22－v21| /(m/s)2
△E/J
F/N
W/J
1
0.500
0.760
0.190
0.400
0.200
2
0.500
1.65
0.413
0.840
0.420
3
0.500
2.40
△E3
1.220
W3
4
1.000
2.40
1.20
2.420
1.21
5
1.000
2.84
1.42
2.860
1.43
 
（3）根据表1提供的数据，请在方格纸上作出△E-W图线
(1) 某同学做“验证机械能守恒定律”实验
①该同学开始实验时情形如图所示，接通电源释放纸带。请指出该同学在实验操作中存在的两处明显错误或不当的地方：

（i）                         ；（ii）                         。
②该同学经修改错误后，在正确操作下，研究从静止开始下落的物体所受阻力的情况，得到如图所示的纸带（A、B、C、D、E均为相邻的打点），测出A、C间的距离为14.77cm，点C、E间的距离为16.33cm。已知当地重力加速度为10m/s2，电源的频率为50Hz，重锤质量为m=1.0kg，设重锤所受阻力大小不变。在从A下落到E的过程中，阻力大小          N，通过C点时的即时速度大小为         m/s．（经果保留三位有效数字）

（2）某同学用电压表、电阻箱、开关和若干导线来测一节干电池的电动势和内阻。实验原理图如图甲。
①根据原理图，完成图乙的实物连线。
②电阻箱某次指示如图丙，此时阻值R=      
③改变电阻箱的阻值，得到几组R、U值，作出图象如图丁，根据图象求得该电池的电动势E=         ，内阻r=        （保留三位有效数字）
如图为“用DIS（位移传感器、数据采集器、计算机）研究加速度和力的关系”的实验装置.

（1）在该实验中必须采用控制变量法，应保持                  不变.平衡摩擦力后，用钩码所受的重力作为小车所受的合外力F，用DIS测小车的加速度a.
（2）改变所挂钩码的数量，多次重复测量.在某次实验中根据测得的多组数据可画出a-F关系图线（如图所示）.此图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是
A．小车与轨道之间存在摩擦
B．导轨保持了水平状态
C．所挂钩码的总质量太大
D．所用小车的质量太大
某同学用图1的实验装置探究“小车加速度与力”的关系，图中A为小车，连接在后面的纸带穿过打点计时器B的限位孔，它们均置于水平放置的一端带有定滑轮的足够长的木板上，C为弹簧测力计，P为带有滑轮及砝码的盘，通过增减盘中的砝码可调节A受到的拉力。实验中，小车碰到定滑轮时，盘和砝码尚未到达地面。

（1）调节P中的砝码，先接通电源、再松开小车，观察发现弹簧测力计C的示数如图2时，打 点计时器打下的纸带如图3所示，已知打点计时器工作频率为50Hz，可求得：（保留三位有效数字）
①滑块运动的加速度a=        ；
②小车A的质量为mA=     ，与真实值相比，求得小车A的质量       （选填“偏大”或“偏小”）．写出支持你的看法的一个论据：                     。
（2）利用此装置还可以验证A、P组成的系统机械能是否守恒，若选用图3中纸带上的M、N两点进行验证，已知小车A的质量为mA，回答下列问题：（重力加速度为g）
①下列物理量中，还需测量或计算的是      ．（填入正确选项前的字母）
A．P的总质量mP    B．M点的速度vM和N点的速度vN
G．OG两点间的距离hOG      D．MN两点间的距离hMN
E．小车从M运动到N的时间t AN
②AP系统从M到N的过程中，重力势能的减小量为△Ep=           ，动能的增加量为△Ek=      ．（用测量或计算的物理量字母表示）
某班同学在做“利用单摆测重力加速度”的实验中，
(1)如测出摆线长为，小球直径为D，次全振动的时间为，则当地的重力加速度等于                   (用以上字母表示)，为了减小测量周期的误差，应在           位置开始计时和结束计时．
(2) 如果单摆的偏角小于50，某小组测得的值偏小，可能原因是(   )
A．单摆的振幅较小
B．测摆线长时摆线拉得过紧
C．摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现松动，使摆线长度稍微增加了
D．开始计时时，秒表过迟按下
E．实验中误将49次全振动计为50次
(3)为了提高实验精度，在实验中可改变几次摆长并测出相应的周期T，从而得出一组对应的和T的数值，再以为横坐标、           为纵坐标将所得数据连成直线，并求得该直线的斜率．则重力加速度=         (用表示)
请完成以下两小题：
（1）“探究功与速度变化的关系”的实验装置如图（甲）所示．当小车在一条橡皮筋作用下弹出时，橡皮筋对小车做的功记为．当用2条、3条……完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次……实验时，使每次实验中橡皮筋拉伸的长度都保持一致，橡皮筋做功而使小车获得的速度可以由纸带和打点计时器测出．

①若木板水平放置，小车在橡皮筋作用下被弹出的过程中，当小车速度最大时，橡皮筋所处的状态与小车所在的位置，下列说法正确的是        ．
A．橡皮筋处于原长状态             B．橡皮筋处于拉伸状态
C．小车在两个铁钉的连线处         D．小车已过两个铁钉的连线
②在正确操作情况下，纸带上的点距并不都是均匀的，如图（乙）所示．为了测量小车获得的速度，应选用纸带的        部分进行测量（根据下面所示的纸带回答，并用字母表示）.

（2）在测定一节干电池的电动势和电阻的实验中，备有下列器材：
A．待测干电池
B．电流表（0~3mA，内阻）
C．电流表（0~0.6A，内阻）
D．滑动变阻器（0~20，10A）
E．定值电阻（990）
F．开关和导线若干
①某同学发现上述器材中虽然没有电压表，但给出了两个电流表，于是他设计了如下图所示实验电路，请在实物图上完成导线连接．

②该同学根据实验电路利用测出的数据绘出的—图线如右图所示（为电流表的示数，为电流表的示数，且数值远大于的数值），则由图线可得被测电池的电动势=  
      V，内电阻=        ．

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